Rangkuman Materi Kejuruan
Program Keahlian Teknik Elektronika Industri
2011
1. SK : Dasar-Dasar Kelistrikan a. Besaran Pokok dan Turunan
Besaran Pokok
Kuantitas Satuan Dasar Simbol
Panjang Massa Waktu Arus Listrik Temperatur Intensitas Cahaya Meter Kilogram Sekon Amper Kelvin kandela m Kg s A K Cd Besaran Turunan
Kuantitas Satuan yang
diturunkan
Simbol Dinyatakan dalam
satuan SI atau satuan yang diturunkan Frekuensi Gaya Tekanan Energi Kerja Daya Muatan Listrik GGL/beda potensial Kapasitas Listrik Tahanan Listrik Konduktansi Fluks Magnetis Kepadatan Fluksi Induktansi Fluksi Cahaya Kemilauan Hertz Newton Pascal Joule Watt Coulomb Volt Farad Ohm Siemens Weber Tesla Henry Lumen lux Hz N Pa J W C V F Ω S Wb T H lM lx 1 Hz = 1 s-1 1 N = 1 kgm/s2 1 Pa = 1 N/m2 1 J = 1 Nm 1 W = 1 J/s 1 C = 1 As 1 V = 1 W/A 1 F = 1 AslV 1 Ω = 1 V/A 1 S = 1 Ω-1 1 Wb = 1 Vs 1 T = 1 Wb/m2 1 H = 1 Vs/A 1 lx = 1 lm/m2
b. Arus (I), Tegangan (V) dan resistansi (R) Arus Listrik (I)
Arus listrik adalah aliran muatan (Q) yang mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain dalam selang waktu tertentu (t). Aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran electron. Arus mengalir berlawanan dengan electron. Arus mengalir dari terminal positif ke negative, sedangkan aliran electron mengalir dari kutub negative ke kutub positif.
Arus listrik bergerak dalam loop tertutup karena adanya beda potensial antara kedua kutub.
I : Arus Listrik (Ampere/A) Q : Muatan Listrik (Coulomb/C) t : Selang Waktu (detik/Second/s)
Tegangan (V)
Tegangan atau beda potensial antara dua titik, adalah usaha yang dibutuhkan untuk membawa muatan satu coulomb dari satu titik ke titik lainnya.
Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik jika diperlukan usaha satu Joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb.
V : Tegangan (V)
W : Usaha (Nm atau Joule) Q : Muatan (C)
Hukum Ohm
Pada Setiap Rangkaian Listrik, tegangan adalah perkalian dari kuat arus dengan tahanan.
R : Tahanan listrik (Ohm)
Hukum Kirchoff Hukum Kirdhoff I
“Jumlah dari arus masuk sama dengan arus yang keluar pada satu titik cabang adalah sama dengan NOL.”
Hukuk Kirchoff II
“Pada satu rangkaian tertutup, jumlah antara sumber tegangan dengan kerugian tegangan selalu sama dengan NOL”
Dari ilustrasi di atas, jika tegangan V diberi tanda positif, maka besarnya tegangan IR bertanda negative.
+V-IR = 0
Daya Listrik
Daya listrik dengan satuan Watt
Tahanan
Tahanan adalah rintangan yang terdapat di dalam sebuah penghantar listrik (Ohm atau ) Tahanan sebuah penghantar dapat dihitung dengan rumus:
R : Tahanan (Ohm)
L : Panjang Penghantar (meter)
: hambatan jenis penghantar (Ohm-mm2/m : luas penampang penghantar (mm2)
Hambatan Jenis
Hambatan jenis adalah hambatan sebuah penghantar pada panjang 1 m dan luas penampang 1 mm2 dan pada keadaan temperature 2000.
Rangkaian Resistor
a. Rangkaian Seri
b. Rangkaian Paralel
Resistor dirangkai secara parallel digunakan untuk pembagi arus.
Kapasitor
Kapasitor (kondensator) dilambangkan dengan huruf “C” dapat menyimpan energy atau muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). 1 Farad = 9 x 10-11 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut.
Fungsi Kapasitor:
1. Sebagai kopling antara rangkaian satu dengan lainnya (dalam PS) 2. Sebagai filter dalam PS
3. Sebagai pembangkit frekuensi pada antenna 4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon
5. Menghilangkan loncatan bunga api bila di pasang pada saklar.
Kapasitansi
Kapasitansi adalah kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menampung muatan electron. Menurut Coulombs 1 Coulomb = 6.25x1018 electron. Kemudian faraday membuat pernyataan bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat electron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus:
C : nilai kapasitansi (Farad, F) : Konstanta dielektrik mutlak : Luas Penampang (m2) : Jarak antar plat (m)
Rangkaian Kapasitor
a. Rangkaian Seri
Kapasitor dirangkai seri akan mengakibatkan nilai kapasitansi total semakin kecil.
b. Rangkaian Paralel
Kapasitor dirangkai parallel akan mengakibatkan nilai kapasitansi pengganti semakin besar.
Induktor (L)
Inductor adalah komponen listrik yang digunakan sebagai beban induktif. ( ) ( ) Impedansi (Z) √ √ ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
2. SK : Mengukur Besaran-besaran listrik dalam rangkaian Elektronika a. Mengoperasikan Alat ukur elektronika
Kesalahan Pengukuran.
Saat melakukan pengukuran besaran listrik, tidak ada yang menghasilkan ketelitian dengan sempurna. Perlu diketahui ketelitian yang sebenarnya dan penyebab terjadinya kesalahan.
1. Kesalahan umum (gross errors)
Kesalahan ini disebabkan oleh kesalahan manusia, diantaranya kesalahan pembacaan alat ukur, penyetelan yang tidak tepat, pemakian instrument yang tidak sesuai dan kesalahan penaksiran. Kesalahan ini dapat diminalisir dengan cara melakukan pengukuran berulang dan membuat nilai rata-rata dari hasil pengukuran.
2. Kesalahan Sistematis
Kesalahan ini disebabkan dari kerusakan atau adanya bagian-bagian yang aus pada alat ukur dan dapat juga dipengaruhi dengan factor kondisi luar. Kesalahan ini dapat di atasi dengan cara memilih instrument pengukuran yang tepat dan mengkalibrasikan instrument tersebut dengan instrument standar.
3. Kesalahan acak yang tidak disengaja (random error)
Kesalahan ini diakibatkan oleh penyebab yang tidak dapat langsung diketahui. Perubahan parameter atau system pengukuran terjadi secara acak. Kesalahan ini dapat di abaikan untuk pengukuran ringan. Akan tetapi, pada pekerjaan yang memerlukan ketelitian tinggi,
kesalahan ini akan sangat mempengaruhi.
Posisi Alat ukur waktu digunakan
Kalibrasi.
Kalibrasi atau peneraan adalah penyetelan alat ukur untuk menemukan kondisi standar.
3. SK : Menerapkan Dasar Teknik Digital a. Sistem Bilangan
Sistem Desimal dan Biner
Kolom Desimal Kolom Biner
C 102 = 100 (ratusan) B 101 = 10 (puluhan) A 100 = 1 (satuan) C 22 = 4 (empatan) B 21 = 2 (duaan) A 20 = 1 (satuan)
Bilangan Desimal dan ekivalen binernya
Desimal Biner C(MSB) (4) B (2) A (LSB) (1) 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Contoh konversi bilangan biner menjadi decimal
Biner Kolom Biner Desimal
32 16 8 4 2 1 1110 10111 110010 - - 1 - 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 8+4+2 = 14 16+4+2+1 = 23 32+16+2 = 50
Konversi Desimal Ke Biner 5210 = …2 52/2 = 26 sisa 0, LSB 26/2 = 13 sisa 0 13/2 = 6 sisa 1 6/2 = 3 sisa 0 3/2 = 1 sisa 1 1/2 = 0 sisa 1, MSB 5210 = 1101002 Bilangan Oktal 581910 = …8 5819/8 = 727 sisa 3, LSB 727/8 = 90 sisa 7 90/8 = 11 sisa 2 11/8 = 1 sisa 3 1/8 = 0 sisa 1, MSB 581910 = 132738
Oktal dan Biner
35278 = … 2 38 = 0112, MSB 58 = 1012 28 = 0102 78 = 1112, LSB 35278 = 011 101 010 1112 11110011001 = … 8 11 110 011 001 112 = 38, MSB 1102 = 68 0112 = 38 0012 = 18, LSB 11110011001 = 36318 Hexadesimal 152b16 = (1 x 163) + (5 x 162) + (2 x 161) + (11 x 160) = (1 x 4096) + (5 x 256) + (2 x 16) + (11) = 4096 + 1280 + 32 + 11 = 541910 3409/16 = 213, sisa 1, LSB 213/16 = 13, sisa 5 13/16 = 0 , sisa 13, D MSB 340910 = D5116
HEX dan Biner
2A5C16 = … 2 216 = 0010, MSB A16 = 1010 516 = 0101 C16 = 1100, LSB 2A5C16 = 0010 1010 0101 1100 b. Operasi Logika AND dan NAND
Masukan Keluaran A B AND NAND 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 OR dan NOR Masukan Keluaran A B OR NOR 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0
NOT Masukan Keluaran 0 1 1 0 XOR – XNOR
XOR (Exclusive OR) akan memberikan keluaran 1 jika masukan-masukannya mempunyai keadaan yang berbeda. Keluaran pada gerbang XOR merupakan penjumlahan biner dari masukannya
Masukan Keluaran A B XOR XNOR 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 Aljabar Boolean
Fungsi Notasi Boole
AND OR NOT XOR NAND NOR ̅ ̅̅̅̅̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅̅̅̅
